基于調(diào)諧液體阻尼器的高層建筑結構減震研究.pdf

1、如何減小地震和風振作用對建筑結構的破壞,成為工程結構領域重要的研究課題之一.結構振動控制為工程結構的抗震抗風設計與研究開辟了一個新的途徑.該文所研究的調(diào)諧液體阻尼器(簡稱TLD)作為一種結構被動控制裝置,以其造價低廉,可靠性高,簡便易行的特點使其得到各國學者的高度重視.該文在現(xiàn)有研究成果的基礎上,對采用TLD進行結構抗震進行了較為深入的研究,并對基于抗震設計的TLD的抗風作用進行了驗算.具體完成的研究工作如下:一、綜述了TLD在土木工程

2、結構振動控制的研究現(xiàn)狀及應用.在較全面地了解與該課題相關領域研究現(xiàn)狀的基礎上,提出了該文的研究內(nèi)容.二、推導出安裝調(diào)諧液體阻尼器(TLD)的建筑結構在簡諧地震作用下的等效阻尼比,并對影響等效阻尼比的各個參數(shù)進行了研究,求得了優(yōu)化參數(shù).三、利用單TLD進行減小結構地震反應的研究.該文以一個電視塔為例,對高聳結構采用TLD進行了地震響應控制的仿真計算.通過分析得出結論:當?shù)卣鸩ǖ淖吭筋l率與結構第一階頻率接近時,調(diào)諧液體阻尼器的減震效果明顯.

3、該文同時對結構自身阻尼對TLD控制系統(tǒng)減震效果的影響進行了計算分析,結果表明,隨著結構阻尼比增大,TLD系統(tǒng)對結構的減震率減小.四、該文進一步推導給出了設置MTLD的高層建筑結構的等效阻尼比,并研究了影響MTLD系統(tǒng)等效阻尼比的基本參數(shù).五、該文采用MTLD進行了減小結構地震反應的研究.計算研究結果表明:當結構的實際頻率和設計頻率發(fā)生偏差時,MTLD的控制效果要優(yōu)于單個TLD.并且對于長細比較大的高聳結構,只控制結構的第一振型反應是遠遠

4、不夠的,必須要同時控制結構多個振型反應.采用多個TLD的組合,并將TLD中液體的固有周期調(diào)協(xié)到與結構相應振型的周期相等時,TLD對結構的振動控制作用最好.該章還通過算例表明,當控制結構前兩階振型時,在總質(zhì)量一定時,兩TLD質(zhì)量之比等于周期比時的控制效果要好于其值等于1:1時的控制效果.六、對安裝有TLD或MTLD的振動控制系統(tǒng)進行了結構風振響應控制驗算.結果表明:基于抗震設計的TLD和MTLD裝置對于結構風振控制也是十分有效的.七、總結